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2017年中山大学数据科学与计算机学院408计算机学科专业基础综合之计算机操作系统考研题库

  摘要

一、综合题

1. 父进程创建子进程是否等价于主进程调用子程序?为什么?

【答案】父进程创建子进程与主进程调用子程序是完全不同的。前者要创建一个进程控制块,并将有关信息填入PCB , 将该进程标志位设置为就绪态,最后把它插入就绪队列。主程序调用子程序,主程序暂停在调用点,子程序开始执行,直到子程序执行完毕返回,主程序开始执行。

一个进程可以使用创建原语创建一个新的进程,前者称为父进程,后者称为子进程。子进程又可以创建新的子进程,从而使整个系统形成一个树形结构的进程家族。

创建一个进程的主要任务是建立进程控制块PCB 。具体操作过程是:先申请一个空闲PCB 区域,将有关信息填入PCB , 置该进程为就绪状态,最后把它插入就绪队列中。

2. 可以采取哪几种方式将磁盘高速缓存中的数据传送给请求者进程?

【答案】如果I/0请求所需要的数据能从磁盘高速缓存中获取,此时就需要将磁盘高速缓存中的数据传送给请求进程。所谓的数据交付就是指将磁盘高速缓存中的数据传送给请求者进程。系统可以采取两种方式将数据交付给请求进程:

(1)数据交付,这是直接将高速缓存中的数据传送到请求者进程的内存工作区中:

(2)指针交付,只将指向高速缓存中某区域的指针交付给请求者进程。后一种方式由于所传送的数据量少,因而节省了数据从磁盘高速缓存存储空间到进程的内存工作区的时间。

3. 为什么在多媒体系统中对磁盘调度提出了比传统OS 更为严格的要求?

【答案】在多媒体系统中对磁盘调度提出了比传统OS 更为严格的要求。其主要原因是:

(1)多媒体文件的数据量特别大,相应地要求数据传输速率也非常高。

(2)为保证电影的播放质量,要求具有很高的实时性:

(3)对于一台视频服务器,可能要同时处理成百上千的用户请求。

4. 什么是最早截止时间优先调度算法? 举例说明之。

【答案】(1)最早截止时间优先调度算法的定义

最早截止时间优先调度算法是根据任务的开始截止时间来确定任务的优先级。截止时间愈早,其优先级愈高。该算法要求在系统中保持一个实时任务就绪队列,该队列按各任务截止时间的早晚排序;当然,具有最早截止时间的任务排在队列的最前面。调度程序在选择任务时,总是选择就绪队列中的第一个任务,为之分配处理机,使之投入运行。最早截止时间优先调度算法既可用于抢占式调度,也可用于非抢占式调度方式中。

(2)举例说明

如图所示是将该算法用于非抢占调度方式的例子。该例中有四个非周期任务,它们先后到达。系统首先调度任务1执行,在任务1执行期间,任务2、3又先后到达。由于任务3的开始截止时间早于任务2, 故系统在任务1后将调度任务3执行。在此期间又到达作业4, 其开始截止时间仍是早于任务2的,故在任务3执行完后,系统又调度任务4执行,最后才调度任务2执行。

图EDF 算法用非抢占调度的调度方式

5. 实现虚拟存储器需要哪几个关键技术?

【答案】实现虚拟存储器的关键技术:

(1)在分页请求系统的基础上增加了请求调页和页面置换功能,形成了页式虚拟存储系统。

,便可启动运行; 它允许只装入少数页面程序(及数据)

(2)在请求分段系统的基础上增加了请求调段及分段置换功能,形成了段式虚拟存储系统。它允许只装入少数(而非所有)用户程序段和数据段,便可启动运行。

6. 简要说明设备驱动程序的处理过程可分为哪几步。

【答案】设备驱动程序的主要任务是启动指定设备,完成上层指定的I/O工作,但在启动之前,应先完成必要的准备工作,以下是设备驱动程序的处理过程

(1)将抽象要求转换为具体要求。

(2)对服务请求进行校验。

(3)检查设备的状态。

(4)传送必要的参数。

(5)启动I/O设备。

7. 试比较多处理机系统中静态分配方式和动态分配方式。

【答案】(1)静态分配(Static Assigenment)方式

这是指一个进程从开始执行直至其完成,都被固定地分配到一个处理器上去执行。此时,须为每一处理器设置一专用的就绪队列,该队列中的诸进程先后都是被分配到该处理器上执行。在进程阻塞后再次就绪时,也仍被挂在这个就绪队列中,因而下次它仍在此处理器上执行。这种方式与单处理机环境下的进程调度一样。其优点是进程调度的开销小;缺点是会使各处理器的忙闲不均。换言之,系统中可能有些处理机的就绪队列很快就变成空队列,使处理器处于空闲状态,而另一些处理器则可能一直忙碌。

(2)动态分配(Dynamic Assgement)方式

为了防止系统中的多个处理器忙闲不均,可以在系统中仅设置一个公共的就绪队列,系统中的所有就绪进程都被放在该队列中。分配进程时,可将进程分配到任何一个处理器上。这样,对一个进程的整个运行过程而言,在每次被调度执行时,都是随机地被分配到当时是空闲的某一处理器上去执行。例如,某进程一开始是被分配到处理器A 上去执行,后来因阻塞而放弃处理器A 。当它又恢复为就绪状态后,就被挂到公共的就绪队列上,在下次被调度时,就可能被分配到处理器B 上去执行,也有可能被分配到处理器C 或处理器D 上去执行。

8. 操作系统用户接口中包括哪几种接口?它们分别适用于哪种情况?

【答案】用户接口可分为联机用户接口和脱机用户接口。

(1)联机用户接口:终端用户利用该接口可以调用操作系统的功能,获得操作系统提供的服务。用户可以使用联机控制命令来对自己的作业进行控制。联机用户接口可以实现用户与计算机间的交互;

(2)脱机用户接口:该接口是专为批处理作业的用户提供的,也称批处理用户接口。操作系统提供了一个作业控制语言用户使用JCL 语言预先写好作业说明书,将它和作业的程序与数据一起提交给计算机,当该作业运行时,0S 将逐条按照用户作业说明书的

控制语句,自动控制作业的执行。应当指出,脱机用户接口是不能实现用户与计算机间的交互的。

9. 试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?

【答案】不断提高计算机资源的利用率是推动分时系统形成和发展的主要动力。它能很好地将一台计算机资源提供给多个用户同时使用,提高计算机的利用率。它经常被应用于查询系统中,满足许多查询用户的需求。

10.假定一个文件系统的组织方式与MS.DOS 相似,在FAT 中可有64K 个指针,磁盘的盘块大小为5128,试问该文件系统能否指引一个512MB 的磁盘?

【答案】该文件系统不能指引一个512MB 的磁盘。因为该系统中的盘块个数为512MB/512B=1M个,而每个盘块都应有一个指针来指示,所以应该有1M 个指针,因为64K<1M, 所以若有64K 指针则该文件系统不能指引一个512MB 的磁盘。